Краткое руководство по выбору 3D-принтера
Настоящее краткое руководство предназначено не столько облегчить покупателю сам процесс выбора 3D-принтера, сколько вооружить правильным подходом и методикой принятия решения, обратить внимание на особенности, учет которых обеспечит успешное решение задач, а как результат, удовлетворение от использования этой передовой техники.
Несмотря на относительно молодой возраст активного внедрения в повседневную жизнь устройств аддитивного построения, примерно 10-15 лет, в настоящее время получили распространение несколько основных технологий их реализации, а производителей представлено уже почти необозримое множество.
«Большинство подобных руководств, выложенных на различных сайтах поставщиков, сводятся к выбору основной технологии исходя из требуемого материала, а затем уже к рекламе тех или иных производителей в рамках выбранного решения» Большинство подобных руководств, выложенных на различных сайтах поставщиков, сводятся к выбору основной технологии исходя из требуемого материала, а затем уже к рекламе тех или иных производителей в рамках выбранного решения. Умело манипулируя читателем, авторы пытаются под видом помощи избавить потенциального покупателя оборудования от принятия решения, сделать это за него, навязать готовый вывод. Если Вам нужно строить недорогие детали из пластика, тогда выберите технологию X, а наиболее популярный (продвинутый, раскрученный) производитель Y предлагает Вам модель принтера Z, которая обеспечит Ваше счастье и процветание.
Наш опыт продаж от начальных моделей 3D-принтеров до промышленных установок аддитивного построения говорит, что чаще всего разочарование результатом использования инновационной технологии возникает не от неверного выбора технологии или производителя, и даже не от неудачно выбранной конкретной модели. Негатив, как правило, возникает от изначально неверной оценки класса требуемого оборудования, уровня его оснащенности, оценки его способности постоянной круглосуточной работы или гибкости для возможных экспериментов. Если привести грубый пример по ассоциации с эпиграфом, будет разочарован и владелец дорогого лимузина при попытке нагрузить его несколькими кубометрами строительных материалов, и водитель карьерного самосвала при попытке подъехать на нем к «Большому театру». Поэтому будет предложена другая логика принятия решения – по следующим этапам:
Определение класса оборудования на основе планируемого режима использования.
Выбор возможных технологий в данном классе. Не все технологии представлены одинаково широко в каждом классе, и причины этого будут отдельно рассмотрены. Далее для каждого класса будет описан разный дальнейший алгоритм выбора.
Критерием выбора технологии станут требования к материалам, к точности/разрешению процесса 3D-печати, исходя уже из конкретных поставленных задач. На этом этапе следует учесть вектор дальнейшего развития вашей деятельности.
Уже после выбора класса и технологии (одной или нескольких подходящих), будут рассмотрены варианты их технической реализации. Упор будет сделан на возможные расходные материалы и степень их вариативности, а также наиболее важные опции каждого технического решения для получения ожидаемых результатов.
И только как примеры по мере изложения будут приводиться конкретные модели устройств различных производителей.
Логика и порядок наших действий
Класс оборудования -> возможные технологии -> набор требуемых материалов ->
требования по точности/разрешению -> выбор технического решения ->
примеры конкретных его реализаций различными производителями ->
принятие Вами самостоятельного решения по выбору
Классы устройств аддитивного построения – 3D-принтеров
С самого начала для взаимопонимания важно договориться о единой терминологии. Термином «3D-принтер» сегодня пытаются называть все – от недорогого сборного конструктора для детского творчества до промышленной установки аддитивного построения стоимостью более миллиона долларов. Точно как под понятие «автомобиль» подходит и фура, и маленькое спортивное купе. Озадачиваясь вопросом выбора оборудования на самом начальном этапе, необходимо решить, что Вы подразумеваете под этим понятием. Предлагается, как принято в нашей отрасли, разделить все аддитивные устройства на три основных условных класса, внутри которых уже обозначить дополнительные категории:
«Персональные» или «настольные» - предназначены для личного/индивидуального пользования без требований по помещению.
«Профессиональные» - устройства, предназначенные для осуществления работы инженеров, дизайнеров, конструкторов, но не связанные с определенным производственным процессом. Они легко могут быть размещены в офисе или конструкторском бюро.
«Промышленные» или «Производственные» – установки аддитивного построения, изначально предназначенные для глубокого внедрения в производственный процесс. Рассчитаны на большую загрузку и постоянную круглосуточную работу при необходимости. Как правило, эта группа устройств имеет специальные требования к помещению.
Класс «Персональные/настольные»
Это относительно недорогие принтеры, которые используются дома или на рабочем месте в режиме персонального использования. Разделение на классы условное и вовсе не значит, что настольные принтеры невозможно использовать в работе. Некоторые компании оказывающие услуги аддитивного построения, объединяют несколько настольных принтеров в «фермы», распределяют загрузку, таким образом, используют устройства этого класса как производственное оборудование. Существует и множество профессиональных принтеров, которые легко поместятся на рабочем столе. Не размер играет определяющую роль. Важно, что изначально персональные/настольные не предназначены для специализированной деятельности, и они не рассчитаны на внедрение в индустриальный производственный процесс.
Основные признаки «персонального/настольного» 3D-принтера:
Относительно невысокая стоимость, как самого устройства, так и расходных материалов.
Компактность – поместится на рабочем столе. Низкий или средний уровень безопасности.
Отсутствие требований к размещению: дома в детской комнате, в гараже, в офисе, у конструктора на столе – да где угодно. Питание от обычной розетки 220 вольт.
Простой понятный интерфейс, легкость в использовании, нет требований к высокой квалификации пользователя. Прилагается наглядное «Руководство пользователя».
Понятие «пуско-наладочные работы» отсутствует – открыл коробку, достал устройство, включил, заправил расходный материал, начал работать. Техническое обслуживание и замену ресурсных элементов способен выполнить сам пользователь.
Расходные материалы широкодоступны к покупке в большом количестве различных интернет магазинов, без предварительного заказа. Как правило, запасные части, ресурсные сменные элементы, аксессуары.
В результате себестоимость детали или модели получается невысокой.
Дополнительные категории настольных/персональных 3D-принтеров
Конструкторы «собери сам» - набор дешевых китайских комплектующих, из которых пользователем самостоятельно собирается установка. Эта категория носит международное название RepRap. Предназначена для творчества и саморазвития. Требует навыки в сборке моделей и устройств, но не требует глубоких знаний аддитивных технологий, потому что в результате получается простейшее устройство с минимальными функциями-возможностями. Пригодно только для развлечения, процесс сборки-настройки важнее, чем результаты 3D-печати. Ни о каком качестве и повторяемости результатов печати речь не идёт.
01| Cобери сам» – 3D принтер Creality Ender-3 (KIT – набор для сборки)Домашние «бытовые» - недорогие аппараты, обычно с открытой камерой построения, часто без подогрева платформы и только с одним экструдером. Продаются полностью готовыми к работе – этим в основном и отличаются от предыдущей категории. В остальном всё то же самое: минимум опций и возможностей, минимальный набор рекомендованных расходных материалов. Годятся для детского творчества, для первичного знакомства с аддитивными технологиями в домашней обстановке. Однако некоторые полезные для дома-семьи предметы уже можно делать самостоятельно, например ажурную салфетницу как на иллюстрации.
02| Anycubic Mega S
03| Wanhao Duplicator I3 PlusПерсональные рабочие инструменты (инженера, конструктора, дизайнера и т.п.) – самая обширная и распространенная категория устройств, вплотную приближающаяся по возможностям к классу профессиональных. Представлены как модели для работы с фотополимерными смолами, так и «продвинутые» настольные принтеры для печати пластиковой нитью (технологии описаны ниже). С закрытой камерой и двумя или более экструдерами для работы с несколькими материалами.
На рынке представлены модели, уже способные использовать новейшие инженерные материалы-термопласты. Идеальный персональный инструмент для углубленного изучения аддитивных технологий и тестирования новых материалов. Однако, для профессионального использования у персональных 3D-принтеров недостаточен ресурс и точность-повторяемость полученных моделей. К принтерам этой категории часто ошибочно предъявляют требования как к классу «профессиональных». Такая установка может стоить слишком дорого для личного приобретения «домой», но вполне приемлемо даже для небольшой Компании.
На персональных 3D-принтерах можно изготавливать рабочие детали и оснастку небольшими тиражами при не самых строгих требованиях к качеству поверхности и точности размеров. Их объединяют в фермы бюро по оказанию 3D-печати как платных услуг. Работа на оборудовании этой категории позволит получить достаточный опыт пользователю для дальнейшего шага к работе на устройстве профессионального класса.
Примеры популярных на рынке персональных устройств верхнего уровня: Picaso Designer X PRO (Россия), 3DGence DoubleP255 (Польша), Raise3D Pro2 (Китай) и Flashforge Hunter DLP - фотополимерный (Китай).
04| Принтер 3DGence DoubleP255В каких случаях следует выбрать класс настольных/персональных 3D-принтеров
При небогатом опыте работы или отсутствии знаний и понимания аддитивных технологий –это самый главный критерий. Когда нужен инструмент для начального или углубленного изучения аддитивных технологий.
При очень ограниченном бюджете. Также при необходимости получать модели с максимально низкой себестоимостью при небольших начальных вложениях. При организации стартапа по оказанию платных услуг по 3D-печати.
Когда нужно быть максимально независимым в выборе материалов – покупать их буквально «на каждом углу». Когда важна возможность тестирования новых материалов.
Домой себе и/или детям. Подростку купите 3D-ручку, 3D-принтер – это для старшеклассника или студента с начальными навыками использования электрических инструментов или приборов.
Выбрать класс устройства Вам поможет Таблица сравнения признаков классов аддитивных устройств.
Класс «Профессиональные»
Это самый разнообразный класс устройств, как по доступным базовым аддитивным технологиям, так и по различным реализованным техническим решениям. Одной фразой они характеризуются «только для профессионального использования». Первые аддитивные устройства, созданные еще в прошлом веке, сразу позиционировались именно в таком классе. Сегодня же определить принадлежность конкретной модели именно к данному классу не всегда удаётся просто и однозначно – он находится как «между молотом и наковальней». На пятки профессиональным моделям наступают продвинутые персональные 3D-принтеры, а профессиональные устройства аддитивного построения сами вплотную приближаются к промышленным решениям.
Для верного определения нужно понять и прочувствовать истинное предназначение устройств этого класса. Они были созданы и продолжают создаваться для обеспечения максимально возможных: сложности формы получаемых и качества поверхности напечатанных моделей, особых свойств разнообразных используемых инженерных материалов. Свойства полученных прототипов деталей должны быть максимально приближены к оригиналам, изготовленным по традиционным технологиям, а в некоторых случаях и превзойти возможности неаддитивных способов производства. При этом себестоимость и скорость 3D-печати порой приносятся в жертву реализации максимальных возможностей. Лозунг класса таков: «Сложная форма, высокое качество и особенные материалы любой ценой!»
Основные признаки «профессионального» 3D-принтера:
Средняя или высокая стоимость, самого устройства, расходных материалов.
Размер такого принтера может быть от миниатюрного до большого. Вообще в этом классе размер значения не имеет. Высокий уровень безопасности, иногда нужен допуск.
Рассчитаны на размещение в служебных помещениях общего назначения: конструкторское бюро, архитектурный отдел, научно-исследовательский институт или больница. Возможно требование по трехфазному электропитанию 380 вольт.
У оператора такого принтера должен быть высокий уровень профессиональных знаний/навыков, как в аддитивном производстве, так и в области применения устройства.
Пуско-наладочные работы, техническое обслуживание? замену ресурсных элементов выполняет сертифицированный сервисный инженер авторизованного дистрибьютора или дилера. Эти виды услуг отдельно оговариваются в Контракте на поставку оборудования.
3D-принтеры могут быть аппаратно защищены от применения «сторонних» расходных материалов. Если же применение сторонних материалов допустимо и предусмотрено Производителем, предлагается список рекомендованных материалов и профилей настроек для работы с ними. Качество получаемого результата не гарантируется при работе с материалом не из «списка рекомендованных».
В результате себестоимость изделия, средняя или высокая. Качество, сложность формы и свойства материала полученного результата будут уникальными, а порой просто непостижимыми для непосвященных в аддитивные технологии.
Дополнительные категории промышленных 3D-принтеров
Узкоспециализированные закрытые устройства специального назначения. К данной категории сразу отнесем 3D-принтеры для использования в ювелирной промышленности для печати выжигаемых и выплавляемых форм. Стоматологическое аддитивное оборудование для изготовления брекетов, хирургических шаблонов и т.п. К категории профессиональных, а не производственных, такие устройства относятся по двум признакам: не требуют особого помещения, не используют материалы в промышленном количестве. Они близки к производственным, потому что глубоко встроены в производственные процессы. Закрытые, защищенные расходные материалы, в некоторых случаях даже «чипованные» картриджи оправданы строгостью требований к материалам из медицинских или узкоотраслевых соображений. Могут быть небольшими по размерам и не очень производительными, и по этим признакам также относятся к профессиональным, а не производственным. Примером узкоспециализированного профессионального 3D-принтера может послужить устройство американского производителя 3D Systems ProJet MJP 3600W. Оно печатает только специальным воском выплавляемые формы для ювелирного или литейного производства.
05| Принтер 3D Systems ProJet MJP 3600WПринтеры для прототипирования деталей перед производством традиционным способом. Важно: прототипы могут быть как функциональные, то есть имитирующие прочностные свойства будущего изделия, так и для «проверки на собираемость». Когда важно получить прототип точной и достаточно сложной формы, но он может быть непрочным и недолговечным. К этой же категории отнесем «полноцветные» аппараты, имитирующие внешний вид будущего объекта, фактически создающие «визуальные прототипы». Набор применяемых материалов может быть не таким уж широким, устройство может быть как защищено от использования сторонних «расходников», так и открытым. Это не так критично, как для предыдущей категории специального назначения, потому что требования не такие жёсткие. Пример: UnionTech Pilot 450 (Китай) – стереолитографическая установка общего назначения, открытая для использования фотополимеров сторонних производителей.
06| Принтер UnionTech Pilot 450
3D-принтеры широкого профиля для исследований свойств различных материалов. Вам нужен гибкий резиноподобный прототип высокого качества поверхности – пожалуйста, прозрачная деталь – запросто! Огнеупорная негорючая прокладка – да легко! Сегодня Вы печатаете поликарбонатом, завтра полипропиленом, послезавтра новомодным высокотемпературным химически инертным материалом PEEK(полиэфирэфиркетон), а потом обычным пластиком для настольных принтеров? Тогда для Вас оптимален профессиональный 3D-принтер широкого профиля. Только помните, что универсальность дорого стоит, да и материалы порой очень и очень недешевые. Однако то, что Вы сможете создать, способно повергнуть в шок даже видавшего все виды (кроме аддитивного построения) конструктора. Хороший пример - FDM установка INDUSTRY F420 польского производителя 3DGence. Благодаря темперируемой подогреваемой камере и трём сменным печатающим головам она способна использовать абсолютно все (это не опечатка!) представленные на рынке материалы термопласты в виде нити.
07| FDM установка INDUSTRY F420
Устройства аддитивного построения с большой рабочей камерой. Условно примем, что если сумма трёх измерений (ширина+длина+высота) рабочей камеры устройства равна или превышает 2 метра, то это уже устройство с большой камерой. От настольных оно отличается тем, что на столе его разместить уже не удастся. Да и ценник такого 3D-принтера, если он реально способен создавать большие детали, явно выйдет за границы класса персональных моделей. Это связано с возрастающими в кубе при увеличении габаритов техническими проблемами при конструировании – и рама должна быть жесткой, и производительность высокой, иначе результатов аддитивного построения придётся ждать годами. При увеличении линейных размеров изделия в 2 раза его объем, вес, время построения увеличивается …в 8 раз! В качестве примера годится немецкий BigRep ONE с рабочей камерой 1м х 1м х 1м
08| BigRep ONE с рабочей камерой 1м х 1м х 1м
В каких случаях следует выбрать класс профессиональных 3D-принтеров
Если вам надо «не в игрушки играть, а делом заниматься», для осуществления профильной деятельности предприятия на ежедневной основе в режиме 24/7.
Если бюджет позволяет приобрести устройство такого класса: условно от нескольких десятков тысяч до нескольких сотен тысяч долларов.
Когда себестоимость полученного прототипа, оснастки или опытного образца не играет роли. Главное – возможность изготовления абсолютно уникального или высокоспециализированного объекта.
Когда Вы готовы попасть в зависимость от дорогостоящих и не всегда доступных «по первому свистку» расходных материалов. Или наоборот, Вы готовы экспериментировать с различными материалами, даже не зная заранее, получится приемлемый результат или нет. Вам важна сама возможность проведения подобных экспериментов.
Пожалуй, самое главное и определяющее успех применения подобного устройства у вас на предприятии – наличие квалифицированного персонала. Никогда не приобретайте профессиональное устройство первым! Или если Вы решитесь на такой рискованный шаг, сначала «купите» опытного оператора. Самые лучшие операторы-профессионалы по опыту, это энтузиасты, у которых дома есть персональный 3D-принтер, они понимают и чувствуют аддитивное построение, но уже переросли своего домашнего любимца и хотят более серьезного применения своим навыкам.
Важно: не технология аддитивного построения определяет класс устройства, а наоборот. Сделать правильный выбор класса устройства Вам поможет Таблица сравнения признаков классов аддитивных устройств.
Класс «Промышленные производственные 3D-принтеры»
Определить принадлежность установки аддитивного построения к этому классу, в каком-то смысле, проще. Если нужно половину цеха промышленного предприятия выделить – это точно «производственный» 3D-принтер. Сложнее определить тот момент, когда вам уже пора перейти от профессионального к промышленному устройству. Это произойдёт, когда вы точно определите то место в вашем производственном процессе, применение в котором аддитивной технологии даст устойчивый экономический эффект уже не в рамках вашего отдела перспективных разработок, а в масштабах всего промышленного или даже индустриального предприятия. Промышленные производственные аддитивные установки просто обязаны следствие своей высокой производительности потреблять расходные материалы мешками или бочками. Себестоимость получаемых изделий, заготовок или оснастки может быть как низкой, так и высокой, но она должна быть существенно ниже аналогичных затрат при традиционных способах производства. А еще должно сокращаться время производства конечной продукции завода, и не только за счет сокращения времени на одном участке, где применено аддитивное построение, но и за счет оптимизации всех производственных процессов благодаря внедрению новых аддитивных технологий. Экономический эффект должен быть не просто заметным, он должен стать значительным, иначе внедрение промышленного 3D-принтера не дало ожидаемого эффекта.
Основные признаки «промышленного производственного» 3D-принтера:
Высокая стоимость самого устройства, но низкая у расходных материалов.
Размер такого принтера обычно большой. Индустриальный уровень безопасности, обязателен допуск службы техники безопасности предприятия.
Рассчитаны на размещение цеху промышленного предприятия с особыми требованиями по климату, вибрациям, запыленности и т.п. Как правило, трехфазное электропитание 380 вольт, иногда на десятки киловатт.
Вся бригада операторов такого принтера должна обладать высоким уровнем профессиональных знаний высококвалифицированных работников промышленного предприятия. Профильное обучение, регулярные курсы повышения квалификации обязательны. Предыдущий опыт работы на аддитивных устройствах желателен, но… необязателен. Потому что работа на подобном оборудовании ближе к управлению индустриальных станков с ЧПУ, чем к экспериментам на домашнем персональном принтере.
Пуско-наладочные работы, техническое обслуживание и замену ресурсных элементов выполняет сертифицированный сервисный инженер Производителя или его регионального представителя. Эти виды услуг неотделимы от поставки оборудования.
Расходные материалы поставляются мешками, бочками, вёдрами и в индустриальных объемах. Нет и речи о поиске и покупке их на рынке в процессе работы. Контракт на поставки расходных материалов с крупными поставщиками подписывается на долгий срок одновременно с запуском оборудования или даже заблаговременно заранее. «Высшим пилотажем» при использовании промышленной аддитивной установки считается организация вторичного использования сырья после переработки использованной оснастки/заготовок.
В результате себестоимость получаемой производственной оснастки, заготовок или деталей обязана должна стать значительно ниже произведенных ранее по традиционной технологии, а срок всего производственного цикла/процесса существенно сократиться.
Дополнительные категории профессиональных 3D-принтеров
Их оказывается всего две: «узкоспециализированные» и «широкого применения».
Узкоспециализированные закрытые устройства специального назначения. Они способны выполнять всего одну определенную технологическую операцию, но мегаэффективно. В другой статье на данном сайте подробно рассмотрены устройства для прямого изготовления песчаных форм в литейной промышленности. При грамотной загрузке оборудования экономический эффект получится астрономический, а сокращения времени отдельных операций возможно от нескольких месяцев до одних суток! Примеры узкоспециализированных промышленных устройств: установки для прямого изготовления песчаных литейных форм (без модельной оснастки) ExOne (Германия), VoxelJet (США) и FHZL (Китай).
09| Специализированное промышленное устройство BigRep
Производственные установки широкого применения, в отличие от одноименных профессиональных устройств, не работают на широком спектре материалов. На промышленных принтерах набор сырья всегда ограничен экономической и производственной целесообразностью. Широкое применение в данном случае надо понимать буквально. На устройстве с очень большой рабочей камерой (до десяти кубометров или даже больше) печатают и модельную оснастку, и сборочные стапели, и вышедшие из стоя детали другого промышленного оборудования - то, что в данный момент нужнее. Наибольшей популярностью этот класс оборудования пользуется в ремонтных подразделениях крупных концернов, состоящих из целого ряда заводов. Ширина применения получается как по виду напечатанных деталей, так и территориальная. Грамотное применение устройства данного класса способно сократить время простоя основного оборудования на порядок – до нескольких недель до нескольких часов. Тогда косвенный экономический даже эффект от одного случая применения может превысить немалую стоимость аддитивной установки. В качестве примера можно привести шведскую установку аддитивного построения послойного наплавления пластика из гранул (FGF) BLB Industries The BOX.
10| BLB Industries The BOX
В каких случаях следует выбрать класс промышленных 3D-принтеров
- Если применение данного устройства обеспечит значительный экономический эффект в рамках всего индустриального предприятия, либо существенно снизит длительность производственного цикла.
- Если бюджет позволяет приобрести устройство такого класса: от нескольких десятков сотен тысяч долларов до … страшно даже представить.
- Когда себестоимость полученных оснастки, заготовок или деталей будет значительно ниже произведенных по традиционной технологии, например, на фрезеровальном станке с ЧПУ.
- Если Вы не только нашли постоянных поставщиков расходных материалов для промышленных установок, но и задались целью организовать вторичное использование переработанного сырья.
- Когда Вы готовы выделить под это оборудование половину или целый цех вашего завода и бригаду высококвалифицированных промышленных работников.
Подведём итоги
Изначальная ошибка в определении класса приобретаемого оборудования может привести в обратному эффекту от его внедрения. Из опыта продаж разочарование у покупателя возникло после попытки использования настольного персонального принтера как профессионального, потому что деталь сложной формы не удалось напечатать (ни с первого, ни с десятого раза). Более того, ограничения по возможностям стало «откровением» для пользователя: «Как, разве на нём нельзя напечатать всё, что я хочу? Я же по телевизору видел!»
После постоянного ежедневного использования такой принтер прожил всего 3 месяца и пришел в полную негодность, хотя это была далеко не самая дешевая и простая модель вполне уважаемого мной производителя. Суть ошибки – в режиме работы профессионального персональный 3D-принтер и не справился с задачами, и не выдержал нагрузки «heavy duty». Сэкономленный при покупке бюджет обернулся потерянными деньгами, а аддитивные технологии так и не были внедрены в процессы R&D у покупателя. Такое же разочарование возникнет от попытки промышленного использования устройства профессионального класса – недостаточная производительность и высокая себестоимость полученной оснастки не позволит получить тот самый ощутимый экономический эффект, а «эксперименты ради экспериментов» на индустриальном уровне не приветствуются.
Выбор в любом случае за покупателем, исходя из задач и располагаемого бюджета, но для помощи в принятии решения в единую таблицу собраны все формальные признаки аддитивного оборудования трех описанных классов. Возможно, вовремя проставленные «крестики» наведут Вас на мысль об увеличении бюджета на приобретение или уменьшение его (если ваши задачи, помещение и персонал еще «не доросли» до класса оборудования, изначально запланированного к покупке).
Таблица сравнения признаков классов аддитивных устройств
11| Таблица сравнения признаков классов аддитивных устройствПризнаки / класс → Настольные персональные Профессиональные Промышленные производственные Основные цели использования 3D-принтера (FDM) Хобби, обучение, мелкий ремонт (печать запчастей), услуги, детское творчество Прототипирование, R&D, испытания материалов, специализированные услуги Замена традиционных технологий на аддитивные на основном производстве Уровень стоимости 3D-принтера Низкий (< $5000) средний или высокий ($5000-$500 000) Высокий или очень высокий ($500 000 - ∞) Производительность 3D-принтера (MJ) Очень низкая или низкая (не более 1 кг/сутки) От низкой до средней (до 10 кг в сутки) От высокой до очень высокой (до 50-60 кг/час) Уровень разрешения, качества поверхности, сложности формы готовых объектов От низкого до среднего (0.2 мм для персональных фотополимерных устройств) От высокого до очень высокого (разрешение до 0.05 мм) От низкого до высокого –зависит только от требований конкретного производства Размер рабочей камеры Небольшой (до 30х30х30 см) Любой - не имеет значения От среднего до большого (несколько кубических метров) Уровень подготовки персонала (опыт работы) От начального до продвинутого (до 1 года опыта) От продвинутого до профессионального (2-3 года) Должен соответствовать промышленным стандартам График работы 3D-принтера Эпизодический, несколько часов в день максимум Способен работать несколько суток подряд без перерыва Рассчитан на круглосуточный режим работы Стоимость расходных материалов Розничная низкая или средняя (для инженерных материалов) Средняя или высокая (чипованные картриджи) Низкие или средние оптовые цены Доступность расходных материалов В интернет-магазинах «на каждом углу» У авторизованных дилеров или профильных поставщиков В промышленных объемах по контракту поставки Использование материалов сторонних производителей Должно быть открыто Закрыто или с ограничениями (без гарантии результата) Должно быть согласовано с Производителем Требования к помещению Отсутствуют Служебное помещение общего назначения Промышленное помещение, строгие требования Требования по электропитанию Бытовая розетка 220 Вольт Однофазное 220 Вольт или трехфазное 380 Вольт Индустриальное 380 Вольт до нескольких десятков киловатт Уровень безопасности работы на устройстве Низкий (для конструктора самосборки) или средний Высокий Соответствие стандарту промышленной безопасности ПНР и техническое обслуживание ПНР отсутствует, обслуживание проводит пользователь Только инженер авторизованного дилера Только представители Производителя Себестоимость полученных напечатанных объектов Несущественная или низкая От средней до высокой От низкой до средней, но ниже традиционного производства Основные технологии аддитивного построения
После определения класса устройства которое вас интересует, необходимо выбрать основную аддитивную технологию, подходящую для решения Ваших задач. Следующий параграф статьи посвящен их краткому описанию. Более подробно ознакомьтесь у нас на сайте по соответствующим ссылкам. Следующая диаграмма, позаимствованная с ресурса 3dhubs.com показывает вам насколько много существует технологий аддитивного построения и какими основными игроками рынка они продвигаются.
12| Технология аддитивного производства
Однако, эта диаграмма уже устарела и не содержит нескольких очень интересных реализаций 3D-печати. Это произошло не потому, что уважаемые исследователи рынка что-то просмотрели, а потому что и рынок и технологии развиваются настолько стремительно, что информация о них устаревает каждые полгода. Не следует углубляться в особенности и разнообразие всех технологий – это тема совсем другой статьи. «Как же так? – спросите Вы, – это же самое главное – правильно выбрать технологию!» Нет, самое главное – подобрать эффективное решение вашей задачи, ради которой Вы обратились к покупке 3D-принтера. Так вот, как Вы увидите очень скоро, одну задачу можно решить несколькими способами и несколькими разными технологиями, а вот эффективность ее решения гораздо сильнее зависит от правильно выбранного класса оборудования, конкретного технического решения и квалификации вашего персонала. Если у вас нет профессионального водителя, то дизельная у вас или бензиновая фура роли уже не играет. И наоборот, если вы собрались поехать в Большой театр, то не так важна автоматическая коробка на вашей легковой машине или ручная – задача будет решена успешно. Важно Вам «дать удочку, а не рыбу» – вооружить Вас правильным подходом к принятию решения.
Итак, согласно стандарту ISO/ASTM 52900 различают всего семь основных принципиальных типов аддитивного построения. Именно они находятся сверху диаграммы, давая начало всему дальнейшему развитию реализаций аддитивных технологий. Вот следует сосредоточимся опять же для установки единой терминологии:
Material extrusion = Построение экструзией материалов (FDM) – Нагретый и расплавленный материал-термопласт избирательно дозируется через сопло или отверстие. Важно: рабочий материал не обязательно в виде нити, может быть и в гранулах (FGF).
Vat photopolymerization = Полимеризация в резервуаре (SLA, DLP или LCD) – Жидкий фотополимер в резервуаре селективно отверждается ультрафиолетовым излучением. Источником такого излучения может быть как лазер, так и проектор.
Powder bed fusion = Селективное спекание или сплавление порошкового материала (SLS, DMLS & SLM) – источник высокой энергии избирательно плавит частицы порошка, равномерно слой за слоем наносимого от платформы
Material jetting = Струйная трехмерная печать материала (MJ) – Капли жидкого материала наносятся струйной печатающей головкой, выборочно осаждаются и отверждаются
Binder jetting = Струйное нанесение связующего (BJ) – Жидкий связующий агент наносится струйной печатающей головкой, избирательно связывает участки слоя равномерно нанесенного порошкового материала
Direct energy deposition = Прямая наплавка материала высокой энергией (LENS, LBMD) – Высокоэнергетический источник сплавляет материал при его осаждении
Sheet lamination = Послойное листовое ламинирование (LOM, UAM) – Листы материала вырезаются для достижения формы и наносятся (приклеиваются, ламинируются) послойно
На настоящем этапе важно не разнообразие реализаций этих основных технологий, а как они соотносятся с классами аддитивного оборудования. Не все технологии представлены во всех классах, и этому есть логичное объяснение.
13| Соотношение технологии с классом аддитивного оборудованияНастольные персональные Профессиональные Промышленные производственные Material extrusion = Построение экструзией материалов (FDM) + + + Vat photopolymerization = Полимеризация в резервуаре (SLA, DLP или LCD) + + + Powder bed fusion = Селективное спекание или сплавление порошкового материала (SLS, DMLS & SLM) - + + Material jetting = Струйная трехмерная печать материала (MJ) - + - Binder jetting = Струйное нанесение связующего (BJ) - + + Direct energy deposition = Прямая наплавка материала высокой энергией (LENS, LBMD)(MJ) - + + Sheet lamination = Послойное листовое ламинирование (LOM, UAM) - + - Причины такого неравенства достаточно объективны: не все технологии могут обеспечить простоту и невысокую стоимость 3D-принтера для класса «персональных» и не все могут достичь производительности и низкой себестоимости, чтобы подойти классу «промышленных». А вот в классе «профессиональных» представлены все технологии – это очевидно, только так можно достичь всего разнообразия возможностей, ради чего и существует этот класс оборудования. К этой таблице можно будет вернуться и дальше, а на настоящем этапе этой информации уже достаточно, чтобы двигаться дальше по намеченному логическому пути выбора. А на Вашем пути встает камень как в сказке про Илью Муромца – три пути (по классам оборудования).
Выбор технического решения настольного персонального 3D-принтера
От камня вы повернули налево – в сторону настольного решения. Двигайтесь дальше по намеченному маршруту: набор требуемых материалов -> требования по точности/разрешению -> выбор технического решения
Набор требуемых и возможных материалов
Выбор и невелик и велик одновременно. С одной стороны, Вы ограничены только двумя основными технологиями: Экструзия материала и фотополимеризация. Вам доступны только термопласты в виде нити или жидкие фотополимеры, но их представлено на рынке уже великое множество. На нашем сайте Вы сможете получить исчерпывающую информацию по всем пластикам-нитям для настольных принтеров по следующей ссылке. Таблица далее подскажет Вам каким набором материалов вы сможете печатать исходя из категории настольного принтера:
Категория персонального принтера Технология 3D-печати Доступный набор материалов Конструктор «собери сам» Экструзия материала (FDM) Только PLA и его производные Домашний «бытовой» Экструзия материала (FDM) Только PLA и его производные Персональный рабочий инструмент Экструзия материала (FDM), печать двумя материалами
Фотополимеризация (LCD, DLP)Широкий выбор основных материалов и поддержки Смолы для технологии LCD/DLP Соотнесите набор материалов с вашими потребностями, убедитесь в возможности их реализации и переходите к следующему этапу. Для «собери сам» и «домашнего» путь выбора завершен.
Требования по точности/разрешению и выбор технического решения
Этот этап выбора имеет смысл только для категории персонального рабочего инструмента. Рассмотрим три варианта требований.
Требуются максимально возможное разрешение и гладкая поверхность моделей. Разнообразием материалов и размером рабочей камеры можно пожертвовать -> Настольный 3D-принтер с LCD-дисплеем. Сейчас такие устройства стоят очень недорого, в пределах 50-70 тысяч рублей. Если LCD элемент имеет разрешение 1920х1080 (Full HD), то камера получится совсем небольшой – буквально несколько сантиметров. Путь увеличения – выбор устройства с панелью 2К или 4К.
Примеры подобных устройств: iSUN LCD 3.0 или Wanhao Duplicator
7 Plus,
оба с разрешением LCD дисплея 2К: 2560х1440. Важный момент: LCD-панель имеет ограниченный ресурс, всего около 1000 часов. Поэтому если Вы собираетесь работать много, а не от случая к случаю, и работоспособность 3D-принтера для вас критична, советуем обратить внимание на устройство с проектором DLP. Как пример можно привести Flashforge Hunter. Ресурс DLP принтеров будет намного выше, но и цена тоже. В соотношении ресурса к цене Вы выиграете существенно.Требуется печать прочных объектов, но достаточно простых по форме (геометрии). Вам подойдёт настольный FDM принтер с закрытой камерой с одним экструдером. Поддержки вы сможете печатать только тем же материалом, что и основной объект, но для простой геометрии это вполне допустимо. Закрытая камера позволит использовать материалы с повышенной термоусадкой, такие как ABS и нейлон, зато они значительно прочнее PLA. Поверхность полученных изделий будет слоистой. Снизить такой эффект можно выбором сопла с малым диаметром, например 0.2-0.3 мм, и печати слоем 0.1 мм, но за это придётся заплатить более низкой производительностью. Выберите принтер со сменными соплами. Пример подобного 3D-принтера: Picaso Designer X PRO (Россия). На рынке подобных устройств очень много, выбор у вас будет богатый.
Нужны максимальные возможности по использованию разных материалов и печати предметов со сложной геометрией. А гладкость поверхности пусть не так критична. Выберите решение с двумя (или более) экструдерами для возможности печати растворимой поддержки совместно с основным материалом. Удалить поддержку растворением получится и из самых труднодоступных мест вашей детали/изделия. Возможность пользоваться самыми различными материалами обеспечит закрытая камера, подогреваемый стол и нагрев экструдера до температуры 400оС. Но будьте готовы заплатить за такой 3D-принтер уже 300 000 рублей и больше. Примеры: Picaso Designer X PRO (Россия), 3DGence Double P255 (Польша), Raise3D Pro2 (Китай), Ultimaker 3 (Нидерланды). Выбор нужно делать аккуратно – конструктивно принтер с двумя экструдерами сложнее одноэкструдерного, и качественно их умеют делать только крупные известные производители.
Итак, выбор будет за Вами. Персональный 3D-принтер можно покупать в интернет-магазине даже без предварительной подробной «очной» демонстрации. Конкретную модель Вам представит продавец-консультант. Почитайте в блогах отзывы различных пользователей. Делайте выбор исходя из своих финансовых возможностей и бюджета – для персональных принтеров это нормально. Лучше выберите проверенную простую модель от известного производителя, чем «навороченную» неизвестного. Скорее всего, вторая работать не будет или будет недолго. Обратите внимание на наличие русского интерфейса и наглядной документации. Особенно это будет полезно, если вы (с вашим ребенком) только начинаете изучать аддитивные технологии. Сразу обеспечьте себя стартовым комплектом расходников. Начните с печати простых моделей, бесплатно распространяемых в интернете. Двигайтесь постепенно от простого к более сложному, и вы обязательно полюбите 3D-печать.
Если прошло время, и вы осознали, что вам нужен 3D-принтер и с высоким качеством поверхности, и с возможностью применения различных материалов (в том числе очень прочных) для печати объектов сложной геометрии, то таких настольных персональных принтеров не существует. Вам пора рассмотреть класс профессиональных устройств.
Выбор технического решения профессионального 3D-принтера
Широкий выбор применимых материалов и технологий усложняет процесс выбора. Возможно почти всё, но нюансы кроются именно в слове «почти»: почти идеально гладкая поверхность, почти точное воспроизведение размеров, почти максимально достижимая теоретически прочность и т.п. Для начала давайте вспомним, какие основные категории профессиональных 3D-принтеров мы обозначили:
Узкоспециализированные устройства специального назначения
3D-Принтеры для прототипирования
3D-принтеры широкого профиля
Устройства аддитивного построения с большой рабочей камерой
Алгоритм выбора технического решения для каждой категории так же подчиняется обозначенной ранее логике: возможные технологии -> набор требуемых материалов -> требования по точности/разрешению -> выбор технического решения. Но есть различия в нюансах и аспектах, на которые с первую очередь следует обратить внимание. Рассмотрим по порядку.
Выбор узкоспециализированного профессионального 3D-принтера
Вы выбираете не устройство, а готовое технологическое решение для вашей узкой отрасли – допустим, ювелирного производства или зубоврачебной клиники. Набор материалов регламентирует технология основного производства или медицинские стандарты безопасности. Экспериментам тут не место. Обратитесь к специализированному интегратору – поставщику аддитивных решений для Вашей отрасли. Запросите полный набор разрешительной и регламентирующей документации, подробное описание технологии. Попросите (или нет, даже потребуйте) ознакомиться с внедренным ранее решением. Если для этого нужно поехать за рубеж, то нужно это обязательно сделать. Почему так строго? Потому что цена ошибки – бесполезно потраченные на приобретение устройства финансовые средства. Вы не сможете применять несовместимое по технологическим или юридическим причинам аддитивное оборудование. И напротив: вовремя предоставленная вам разрешительная документация и углубленные консультации по внедрению сэкономят вам как финансовые средства, так и драгоценное время.
Итак, единственно верный путь выбора узкоспециализированного профессионального оборудования – обращение к специализированному интегратору с опытом внедрений. Все необходимое для принятия решения вам покажут, расскажут и продемонстрируют. Дублировать работу узких профессионалов в настоящей статье не имеет смысла.
Выбор профессионального 3D-принтера для прототипов и широкого профиля
Алгоритм выбора такого оборудования практически совпадает, рассмотрим его как общий. Разница заключается только в том, что для устройства прототипирования допустим закрытый принцип использования расходных материалов. В некотором смысле он даже полезен, так как обеспечивает предсказуемый результат и постоянные параметры напечатанных прототипов год назад, вчера, сегодня и завтра. Принтер широкого профиля для проведения R&D по применению в вашей отрасти и технологическом процессе различных новых материалов конечно должен быть «открытым». Во всем остальном алгоритм идентичен:
Определите, с какими материалами Вы собираетесь работать и после этого сделайте предварительный выбор одной или нескольких из 7 описанных технологий. В этом Вам поможет следующая схема:
Определите, что важнее для Вашего прототипа: размеры для проверки на собираемость, прочностные характеристики, термо- и химическая устойчивость или имитация внешнего вида будущего изделия (детали, оснастки). То же самое, если вы будете изготавливать не прототипы, а сами детали или оснастку из самых различных материалов – все равно постарайтесь ответить на вопрос: «Что мне важнее?» После этого пройдите по стрелкам следующей диаграммы и снова определите возможные технологии:
Пересечение вашего выбора по этим двум диаграммам даст самого вероятного кандидата. Если допустимых технологий осталось две или три – это даже хорошо, ваши задачи могут быть решены разными способами, и есть выбор по бюджету. Помните пример про Большой театр?
Следующий этап отбора – самый важный. Оцените возможности отобранных технологий-кандидатов справиться с требуемой геометрией ваших прототипов или опытных образцов. Для этого изучите следующую таблицу (по материалам сайта 3dhubs.com):
Сверили с вашими строгими требованиями и отсеяли негодные варианты? Если в результате остался только один вариант – замечательно. Если же выбор так и не сделан, то включите «кошелек» и возьмите более экономичное устройство. Другой важный аспект, способный повлиять на ваш окончательный выбор – перспектива дальнейшего развития технологии, появления новых материалов с недоступными ранее свойствами. На этом экономить не рекомендую. А далее конкретную модель и производителя вам подскажет системный интегратор. Техника такого уровня на интернет-магазине «на углу» не покупается. Посетите демо-зал интегратора или участок с уже внедренным оборудованием, закажите тестовую печать и подробный расчёт ее себестоимости, выясните порядок заказа и закупки расходных материалов. Договоритесь о сроке поставки оборудования, он может оказаться до полугода, это нормально. Оговорите отдельно проведение ПНР (пуско-наладочных работ) и регламентного технического обслуживания. По опыту полный цикл проекта по поставке профессионального аддитивного устройства занимает до года.
Выбор профессионального оборудования с большой камерой построения
Еще раз вспомните, что означает в нашей терминологии «большая рабочая камера». Это камера с суммой измерений по длине-ширине-высоте от 2м, например 70см*70см*60см. Этот критерий практически сразу оставляет две технологии: FDM и фотополимеризацию = SLA (стереолитографию). Устройства изготовления песчаных литейных форм по технологии BJ относятся к «промышленным» – вы это дальше увидите. Далее выбор достаточно прост – если не жалко финансовых средств на дорогую фотополимерную смолу и устройство стоимостью до миллиона долларов, но необходима очень высокая точность и гладкая поверхность, выберите SLA. Если бюджет поджимает, да и материалы такие дорогие нежелательны – выберите FDM, но будьте готовы к трудоёмкой постпечатной обработке – шлифованию, галтовке, шпаклёвке, покраске. Потому что поверхность получится слоистая – толщина слоя у FDM-принтеров с большой камерой может достигать 1мм, это сильно заметно и в некоторых случаях неприемлемо.
Пример выбора профессионального 3D-принтера
Давайте пройдём шаг за шагом описанный алгоритм для примера. Пусть мы – фабрика по производству велосипедов или даже лучше мопедов. Нам нужно устройство для прототипирования рабочих деталей. Ответим на вопросы по порядку:
Принтер нам нужен для профильной деятельности – Да
Каким бюджетом мы располагаем? – Пусть $100 000, примерно по порядку величины
Помещение общего назначения у нас есть – Да, конструкторское бюро выделит комнату
Специалист у нас есть – да, у молодого конструктора есть дома простенький 3D-принтер, он с удовольствием пойдет по пути профессионального роста в аддитивных технологиях
Тогда первый этап выбора совершен – мы купим профессиональное устройство
Мы точно знаем, какие детали или оснастку мы будем печатать? Есть готова поставленная технология – нет
Это устройство точно не будет узкоспециализированным
Какими материалами мы хотим работать? – Металл или пластмасса, также желательно эластичные материалы для прототипов маслоупорных прокладок
Нам важны функциональные свойства прототипов или визуальное представление – функциональные, причем нужны прочные и термоустойчивые до 200 оС
Нас устраивает допуск по геометрии в 0.5 мм – да, вполне. На нашем основном производстве он не сильно лучше
Нам важно иметь большую рабочую камеру? – Нет, мы не будем печатать раму мопеда, нам нужны прототипы деталей до 25-30 см.
Нам не нужно устройство с большой рабочей камерой
Остались всего две технологии по перечисленным критериям: FDM и MJ, остальные постепенно отсеялись из-за широких требований к материалам и не самого большого бюджета.
Нам предложили «закрытый» 3D-принтер MJ c защищенными картриджами и «открытое» профессиональное FDM устройство, способное использовать высокотемпературные материалы PEEK, PEKK и PEI (Ультем), но также способное печатать эластичным термополиуриетаном TPU гибкие плоские предметы. Именно на нем мы и сделали выбор. Пусть это будет FDM-принтер 3DGence INDUSTRY F420 с полным набором сменных печатных голов для возможности использования различных термопластов. Да и наш конструктор, хорошо знакомый с технологией FDM по своему домашнему любимцу, буквально с первого дня смог начать работу на новом устройстве без долгого подготовительного периода. Он будет пробовать все новые появляющиеся на рынке материалы, в том числе с высоким содержанием металла.
Специальная оговорка – это всего лишь выдуманный из головы пример, ваш путь и ваши критерии отбора будут другими, и вы выберите именно то устройство, которое даст вам максимальную эффективность применения.
Итоги: что важно при выборе и приобретении профессионального 3D-принтера
Четко обозначить задачи и условия его применения, чтобы выбрать категорию.
Убедиться, что у вас есть готовый квалифицированный персонал или озадачиться заранее его поиском.
Оценить доступный бюджет.
Определить пожелания по работе с материалами.
Четко обозначить требования по геометрии полученных отпечатков.
Определить какие основные технологии вам подойдут.
Выбрать одного или нескольких поставщиков-интеграторов 3D-решений, запросить у них коммерческое предложение требованиями к помещению с описанием расходных материалов: расход, стоимость, условия поставок и т.п.
Обязательно посетить демо-зал с выбранными устройствами или компанию, которая уже внедрила и использует данное решение.
Заказать тестовые образцы. Не экономьте на этом – проигрыш при ошибке с выбором оборудования или материалов будет значительно выше.
Принять решение о приобретении.
Выбор технического решения промышленного 3D-принтера
Выбор промышленного решения проще относительно количества вариантов, но ответственность и цена ошибки выше. Эксперименты закончены, единственным критерием успеха внедрения будет экономический эффект в рамках всего предприятия. Как правило, предлагающие промышленные решения интеграторы готовы предоставить технико-экономическое обоснование, это облегчит вашу задачу. На первом этапе выбора нужно понять нужно вам узкоспециализированное оборудование или общего широкого профиля.
Информацию для принятия решения даст анализ ваших производственных процессов: участок традиционного производства, который вы планируете заменить на цех аддитивной технологии, производит однотипные детали и/или оснастку или продукцию разного назначения. Если продукция однотипная или, тем более, одинаковая, проанализируйте какими тиражами она производится. Аддитивные технологии не эффективны при больших тиражах одинаковых деталей или продукции. Возможно, вам следует поменять свое решение и найти другой участок применения 3D-принтера. Даже применение фрезеровального станка с ЧПУ может дать больший экономический эффект.
Если такую проверку ваше производство прошло, и вам надо производить однотипные детали из материалов сходных свойств (например: из цветных металлов) небольшими тиражами до 100 экземпляров, то внедрение узкоспециализированного устройства аддитивного построения может дать ожидаемый эффект. Примером подобных устройств могут быть промышленные установки по наплавке металла или установки по изготовлению песчаных форм для литься.
В случае, если тиражи, характер и тип изделий могут разниться. Более того, материалы могу применяться разные в зависимости от локальной задачи, следует остановить выбор на установке широкого профиля. В качестве примера могу привести установку послойного наплавления BLB Industries The BOX (Швеция), использующую в качестве сырья термопласты в гранулах. В зависимости потребности на ней можно строить и гидротехнические конструкции из водоупорного пластика, и модельную оснастку (формы) для литья «в землю», и сборочные стапели из прочного угленаполненного полиамида.
Израсходованную или сработанную оснастку достаточно просто и экономично перемолоть обратно в пластиковые гранулы и использовать повторно. Такие установки, использующие гранулированные термопласты в качестве сырья, производят и в США и в Китае, совмещая с фрезеровальным станком с ЧПУ для постобработки до достижения гладкой поверхности. Вариантов становится всё больше и больше, сырье для промышленных аддитивных установок дешевеет, а выбор его увеличивается. Многие крупные концерны в США и Европе уже активно используют промышленные установки аддитивного построения: Boeing, Airbus, Ford, Deutsche Bahn и прочие. Сочетание на современном производстве всех трех видов технологических операций: традиционных, аддитивных и субстрактивных позволяет достичь уровней оптимизации производственных процессов совершенно недоступных ранее.
Со стороны Покупателя выбор оборудования для промышленного использования более похож на приобретение узкоспециализированного профессионального 3D-принтера. Техническое решение будет предложено на основе анализа потребностей и особенностей вашего производственного процесса. Это должны делать профессионалы уже даже не с двух, а с трех сторон: покупатель, интегратор и производитель. Проект оснащения промышленной аддитивной установкой обычно начинается с визита на завод-изготовитель.
Оборудование стоит недёшево, и даже понимание высокого уровня культуры производства такой техники создаст доверие, необходимое для глубокой проработки проекта. Стадии изготовления тестовых отпечатков тоже следует провести до принятия окончательного решения. «Высшим пилотажем» будет привлечение производителя расходных материалов и тестовая печать именно из того сырья, которое вы заложили в ваш бизнес план. После этого следует проработка размещения оборудования и план подготовки цеха-участка аддитивного построения. Эти затраты также нужно учесть как «долгие» инвестиции.
После утверждения инвестиционного плана руководством предприятия последует стадия получения сертификатов на материалы, проработку соблюдения условий промышленной безопасности, обучение персонала. Квалифицированный оператор станка с ЧПУ способен освоить аддитивные технологии, но у новых процессов всегда есть свои слабые и подверженные риску стадии. Их нужно сначала изучить теоретически, а потом «почувствовать» уже в процессе эксплуатации. Как правило, обучение персонала проводят представители Изготовителя, они лучше всего знают своё оборудование и уже обладают опытом разрешения проблемных ситуаций. Неотъемлемой частью проработки проекта должно стать создание запаса ресурсных и заменяемых по регламенту частей. Простой такого оборудования недопустим, об этом следует позаботиться заранее.
Последим не менее важным этапом должно стать заключение долгосрочного контракта на регулярные поставки расходных материалов с четкими обязательствами по срокам поставки. Поставщик и производитель оборудования могу совпадать, а могут и быть совершенно разными организациями. Наилучшим вариантом даже для импортного оборудования станет использование российского сырья, если возможно – это обеспечит и устойчивость поставок и минимальную себестоимость. Пример: намного проще приобретать кварцевый песок для установок построения литейных форм в России, чем везти его вагонами из-за рубежа, благо это возможно и сырье достаточного качества в нашей стране уже есть.
Итоги: что важно при выборе и приобретении промышленного 3D-принтера
Определить производственный участок его будущего применения
С помощью Интегратора и Производителя выбрать техническую реализацию
Оценить возможную экономическую эффективность от применения
Ознакомиться очно с потенциальным предприятием-производителем
Проработать план организации помещения, эти затраты – тоже инвестиционные
Подготовить подробный инвестиционный план и определить срок окупаемости
После одобрения инвестиционного плана подготовить разрешительную документацию
Заключить договор поставки с обучением персонала, проведением пуско-наладочных работ, установки и настройки программного обеспечения подготовки заданий
Запланировать запас ресурсных частей согласно плану технического обслуживания
Организовать обучение персонала представителями производителя и интегратора
Заключить долгосрочный договор регулярных поставок расходных материалов
Начать работать, оптимизировать процессы на предприятии благодаря использованию новых возможностей и сокращения сроков. Этот процесс тоже не произойдёт мгновенно.
---
Настоящая статья не претендует на исчерпывающий труд по приобретению 3D-принтера, для получения полной картины нужно ознакомиться на нашем сайте с описаниями основных технологий и со статьями о применимых материалах. Изложенные подход и алгоритмы получены благодаря опыту поставок аддитивного оборудования от настольных принтеров до промышленных установок. Этот опыт поможет вам в освоении это новой и очень динамично растущей области человеческих знаний и умений, а также успешно и эффективно решить ваши задачи – от первого знакомства до полной перестройки производства индустриального предприятия. А системный интегратор i3D станет тем проводником в новой отрасли, которого Вы так искали и, наконец, нашли.